XX зууны үйлдвэрлэлийн технологийн аугаа дэвшлүүд нь хөгжлийнхөө оргил үед нэгэнт хүрчээ. Үүнийхээ хэрээр дэлхийн хүчирхэг улсууд энэхүү шаардлагад нийцсэн шийдлүүдийг гаргахыг хүсч, түүнийгээ амьдралд хэрэгжүүлж эхлээд байна. Орчин үеийн шинжлэх ухаан, технологийн нэр томъёонд “нано” гэсэн үг хэрэглэгдэх болж, нано-шинжлэх ухаан, нанотехнологи, наноматериал гэх олон салбар үүсч эдгээр нь амьдралд нэвтрээд хэдэн арван жилийн нүүрийг үзжээ. АНУ, Япон, Хятад гэх шинжлэх ухаан, эдийн засгийн өндөр хөгжилтэй улсууд аль хэдийнэ мөнгө босгох томоохон “уурхай” мэтээр хэрэглэсээр удсан байна.
Компьютер, технологи, шинжлэх ухааны сүүлийн 30-40 жилийн эрчимтэй хөгжлийн явцад аливаа бүтээгдэхүүнийг 1-100 нанометр хүртэлх хэмжээст буюу атом, молекулын эгэл төвшинд хийх боломжийг давхар олгосон юм.
Энэхүү гайхамшигтай технологи нь өнөөдрийн дэлхий дахины шинэ, шинэ ололт амжилтын үндэс болж буй юм. Жишээ нь, бичил процессор болон компьютерийн бусад жижиг эд ангиуд нь улам жижиг болохын хэрээр түүний хүчин чадал, хурд, санах ой улам сайжирч байгаагийн хамгийн тод жишээ нь Apple компанийн “iPod” мөн билээ.
Нанотехнолги гэдэг нь уртын хэмжүүрийн боломжит жижиг хэмжээст орших атом, молекулын төвшинд шинэ материал, бүтээгдэхүүнийг гарган авах арга технологи юм. Гэхдээ үүнийг гарган авахад бүхий л шинжлэх ухааны ажил давхар хийгдэж байдаг. Нэг ёсондоо бүх шинжлэх ухааны нийлбэр цогц гэж үзэж болно. Нано материал нь оптик, соронзон, цахилгаан болон химийн шинж чанар нь зөвхөн тэрхүү материалаас бус хамгийн гайхалтай нь түүний хэлбэр, хэмжээнээс хамаардаг. Нано хэмжээст аливаа материалын гадаргуугийн боловсруулалтыг молекулын төвшинд хийж, энэ нь материалын шинж чанарыг бүхэл биетийн шинж чанараас бус харин хэмжээнээс хамааруулан удирдаж захиалж, гарган авах технологийн шинэ үе юм.
Нанотехнологи гэж чухам юуг хэлээд байна вэ ?
Нанотехнологи гэдэг бол аливааг нано хэмжээст түвшинд угсрах, бүтээх, өөрчлөх технологи. Атом молекулын түвшинд, 1-100 нанометр хэмжээний дотор ажиллахыг хэлнэ. Физик, хими, материал судлал, инженерийн шинжлэх ухаанаас урган гарсан салбар технологи. Нанотехнологи бол өмнө байсан технологи улам сайжирч нано хэмжээст орчинд шилжсэний үр дүн. Хүн төрөлхтөн өчүүхэн жижиг зүйлсийг бүтээхдээ ихэвчлэх том юмыг жижиглэх, хуваах, багасгах аргаар хийдэг. Тэгвэл нанотехнологийн ялгаа нь нано хэмжээст атом, молекулыг ашиглан арай илүү томхон юм хийх, өөрөөр хэлбэл багаас томруу шилжих чиглэлээр бүтээхэд оршино.
Нано гэж ямар хэмжээс вэ ?
Метрийг тэрбум хуваахад нанометр үүснэ. (10-9) Энэ хэмжээсийг шууд төсөөлөхөд хэцүү. Хүн аливааг харьцуулж байж хэмжээсийн талаар бодит ойлголт авдаг тул тэрбумны нэг гэдэг бол хий хоосон тоо санагдах нь гарцаагүй. Арай ойлгоход хялбар жишээ авах гээд үзье. Зүүний толгой өргөнөөрөө нэг сая нанометр байдаг. Хэрвээ зүүний толгойг нэг нанометр болгож томруулбал, нэг метрийн урттай шугам 1000 км болж уртасна. Өчүүхэн жижиг, атом, молекулын түвшинд ярьж байж л нано хэмжээст багтана. Дундаж атом 0.1-0.2 нанометр хэмжээтэй.
Нанотехнологийн хэрэглээ
Нано хэсгүүдийг нэмж өгсөнөөр материалын чанар ихээхэн өөрчлөгддөг тул нанотехнологийг аливаа материалыг сайжруулахад өргөн ашигладаг. Нэхмэл эдлэл, даавуу үйлдвэрлэгчид ус, чийг нэвтэрдэггүй, будаг тогтдоггүй бүтээгдхүүн гарган авч байна. Зөвхөн нүүрстөрөгчийн атом ч бус өөр бусад элементүүдийн атомыг ашиглан нано хэсгүүд үүсгэн давуу чанарыг нь ашиглаж болно. Жишээ нь мөнгөны атомыг угсарч нано мөнгө үүсгэн хуванцар материалтай хольж, хоол хүнсийг найдвартай хадгалдаг сав, суулга үйлдвэрлэж байна. Мөнгө нянгийн эсрэг үйлчилгээтэй гэдгийг бид мэднэ. Монголчууд эртнээс мөнгөн аяга хэрэглэж байсан нь ч ийм учиртай.
Энэ мэтээр нанотехнологийг электроник, сансар судлал, хүнс, гоо сайхан, материалын үйлдвэрлэл, анагаах ухаан зэрэгт ашиглаж байгаа жишээ олныг дурьдаж болно. Батлан хамгаалах салбарт ч мөн адил нанотехнологийг нэвтрүүлж, ашиглаж байгаа жишээ олон байна.
Нанотехнологи хаана байна ?
1981 онд IBМ-ийн эрдэмтэд атомыг харах чадал бүхий микроскоп бүтээсэн юм. Удалгүй тэрхүү микроскопын тусламжтайгаар атомыг зөөж хөдөлгөж болохыг нээж, 35 атомыг өрж IBM гэж бичиж байв. Анх удаа нано нэгжээр хэмжигдэх атомыг ухаалгаар удирдаж, хүссэн байрлалдаа зөөгөөд, үг бичсэн байна. 1985 онд химичид нүүрстөрөгчийн 60 атомаас тогтсон (C60) хэлбэр дүрс нь хөлбөмбөгийн бөмбөгтэй тун төстэй, fullerene гэж нэрлэгдэх нэгдэл гарган авчээ. Энэ бөмбөлөгийн диаметр нь 1 нанометр бөгөөд байгалд ч элбэг байдгийг хожим тогтоосон байна. 1991 онд мөн нүүрстөрөгчийн атомыг цилиндр хэлбэрээр угсарсан наногуурс (nanotube) бий болжээ. Хэдий хэмжээний хувьд хэдхэн нанометрээр хэмжигдэх энэ гуурс нь хамгийн хатуу, бат бөх материалд тооцогддог бөгөөд гангаас 100 дахин бат бөх, 6 дахин хөнгөн юм.
Нано хэмжээст эгэл биетүүдийг хооронд нь холбох, мөн тэдгээрийг эрэмбэлэн байрлуулс улмаар нано бүтцэт бүтээгэдхүүнийг бий болгосноор биднйи амьдрал ахуй, үйлдвэрлэийн одоогийн орчныг бүрэн хувьсан өөрчилж байна. Нанотехнологийн хэрэглээний цар хүрээг дараах ангилалд хуваан үздэг.
Шинжлэх ухааны янз бүрийн салбарын техникийн дэвшлийн шалгуур үзүүлэлт болох нанотехнологи нь эм, хүнсий нэмэлт бүтээгдэхүүн, эрүүл ахуй, гоо сайхны салбарт ч хурдацтай нэвтэрч байна. Эмйин салбарт нэвтэрч буй нанотехнологи нь эмийн үйлчлэгч бодисыг молекулын төвшинтэй ижил жижиг хэсэг бүхий хэлбэрт оруулах арга бөгөөд энэ нь тухайн бодисын биед шимэгдэн шингэх процессыг эрс сайжруулдаг аж. Молекулын хэмжээний жижиг хэсгүүдийг бичил капсул болон болон бүрхүүлтэй гэх мэт янз бүрийн хэлбэрт оруулах боломжтой юм байна. Энгийн үгээр хэлбэл тухайн бодис үйлчлэх газраа шууд очино гэсэн үг юм.
Лайфпак нано /Lifepak nano/-молекул тээвэрлэгч бүтээгдэхүүн
Энэ нь хөгшрөлтөөс хамгаалах, био шингэц сайтай, орчин үеийн биологийн шинжлэх ухааны оргил бүтээгдэхүүн юм. CP-6 бэлдмэлийг Омега-З хэмээх тосны хүчлүүдтэй хандалсан бүтээгдэхүүн бөгөөд бие махбодийн хөгшрөлтийн процессыг зогсоож, арьсны каротин үзүүлэлтийг ихэсгэдэг аж. Лайфпак нано нь бие махбодид зайлшгүй хэрэгцээтэй бодисуудыг нанотехнологийн аргаар үйлдвэрэлсэн биед шингэх шимэгдэлтийг нь сайжруулсан хөгшрөлтийн эсрэг анхны бүтээгдэхүүн юм. Энэхүү бүтээгдэхүүн нь шинжлэх ухааны өндөр төвшинд бүтээгдсэн, насанд хүрэгчдэд зориулсан хөгшрөлтийн эсрэг бүтээгдэхүүн ажээ.
Нанотехнологи бол нано хэмжээст нэгжтэй ажилладаг технологийн салбар юм. Шинжлэх ухаан, техникийн ололтийн ачаар бид нано хэмжээст нэгжийг харах, удирдах боломж бүрдсэн нь энэ технологи үүсч хөгжих үндэс болсон байна. Өнөөдөр шинжлэх ухаан, технологийн олон салбарууд нано түвшинд судалгаа шинжилгээ хийж , цар хүрээгээ тэлэх болжээ. Нанотехнологи хэдий дөнгөж үүсч хөгжиж буй нялх боловч ихээхэн ирээдүйтэй салбар билээ.